4 Содержание дисциплины
4.1 Выписка из ГОС ВПО «Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы» по дисциплине «Гидравлика»
Вводные сведения, основные физические свойства жидкостей и газов, основы кинематики, общие законы и управления статики и динамики жидкостей и газов, силы, действующие в жидкостях, абсолютный и относительный покой (равновесие) жидких сред, модель идеальной (невязкой) жидкости, общая интегральная фор ма уравнений количества движения и момента количества движения, подобие гидромеханических процессов, общее уравнение энергии в интегральной и дифференциальной формах, турбулентность и ее основные статистические характеристики, конечно-разностные формы уравнений Навье-Стокса и Рейнольдса, общая схема применения численных методов и их реализация на ЭВМ, одномерные потоки жидкостей и газов.
4.2 Разделы дисциплины, их содержание и виды занятий
Разделы дисциплины, изучаемые в 4 семестре студентами очной формы обучения.
№ раздела
|
Наименование разделов
и их содержание
|
Количество часов
|
Всего
|
Аудиторная
работа
|
Вне-
ауд.
работа
СР
|
Л
|
ПЗ
|
ЛР
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
Введение
|
11
|
2
|
2
|
2
|
5
|
|
Предмет гидравлика. Молекулярная структура и особенности жидкого и газообразного состояния. Гипотеза о сплошности среды.
Объемные свойства жидкостей и газов. Вязкость жидкостей и газов.
Явления на границах жидкостей с газами и твердыми телами. Модели жидкой среды и методы гидромеханики.
|
11
|
2
|
2
|
2
|
5
|
2
|
Гидростатика. Определение гидростатического давления
|
11
|
2
|
2
|
2
|
5
|
|
Гидростатическое давление и его свойства. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Понятие о напоре. Давление жидкости на плоскую и криволинейную стенку. Единицы и методы измерения давления. Плавание тел. Закон Архимеда.
|
11
|
2
|
2
|
2
|
5
|
3
|
Основы гидродинамики.
Кинематика
|
12
|
2
|
2
|
2
|
6
|
|
Основные задачи гидродинамики. Виды движения жидкости. Элементарная струйка. Уравнение расхода. Уравнение неразрывности струи.
|
12
|
2
|
2
|
2
|
6
|
4
|
Основные уравнения движения
|
14
|
3
|
3
|
2
|
6
|
|
Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Уклоны. Гидравлическое уравнение количества движения.
|
14
|
3
|
3
|
2
|
6
|
5
|
Потери напора
|
20
|
4
|
2
|
5
|
9
|
|
Общие указания о потерях напора. Потеря напора по длине при ламинарном режиме. Расчетная модель турбулентного потока. Потеря напора по длине при турбулентном режиме. Местные потери напора.
|
20
|
4
|
2
|
5
|
9
|
6
|
Истечение жидкости из трубопроводов, отверстий и насадков
|
22
|
4
|
6
|
4
|
8
|
|
Расчет простых коротких трубопроводов. Истечение жидкости из отверстия. Истечение жидкости из насадков. Расчет сложных трубопроводов. Гидравлический удар и защита от него.
|
22
|
4
|
6
|
4
|
8
|
Итого
|
90
|
17
|
17
|
17
|
39
|
Разделы дисциплины, изучаемые в 4 семестре студентами заочного обучения (полный срок)
№ раздела
|
Наименование разделов
и их содержание
|
Количество часов
|
Всего
|
Аудиторная
работа
|
Вне-
ауд.
работа
СР
|
Л
|
ПЗ
|
ЛР
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
Введение
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
|
Предмет гидравлика. Молекулярная структура и особенности жидкого и газообразного состояния. Гипотеза о сплошности среды. Объемные свойства жидкостей и газов. Вязкость жидкостей и газов.
Явления на границах жидкостей с газами и твердыми телами. Модели жидкой среды и методы гидромеханики.
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
2
|
Гидростатика. Определение гидростатического давления
|
15
|
-
|
2
|
-
|
13
|
|
Гидростатическое давление и его свойства. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Понятие о напоре.
Давление жидкости на плоскую и криволинейную стенку. Единицы и методы измерения давления. Плавание тел. Закон Архимеда.
|
15
|
-
|
2
|
-
|
13
|
3
|
Основы гидродинамики.
Кинематика
|
15
|
-
|
-
|
2
|
13
|
|
Основные задачи гидродинамики. Виды движения жидкости. Элементарная струйка. Уравнение расхода. Уравнение неразрывности струи.
|
15
|
-
|
-
|
2
|
13
|
4
|
Основные уравнения движения
|
15
|
-
|
-
|
2
|
13
|
|
Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Уклоны. Гидравлическое уравнение количества движения.
|
15
|
-
|
-
|
2
|
13
|
5
|
Потери напора
|
15
|
-
|
2
|
-
|
13
|
|
Общие указания о потерях напора. Потеря напора по длине при ламинарном режиме. Расчетная модель турбулентного потока. Потеря напора по длине при турбулентном режиме. Местные потери напора.
|
15
|
-
|
2
|
-
|
13
|
6
|
Истечение жидкости из трубопроводов, отверстий и насадков
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
|
Расчет простых коротких трубопроводов. Истечение жидкости из отверстия. Истечение жидкости из насадков. Расчет сложных трубопроводов. Гидравлический удар и защита от него.
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
Итого
|
90
|
4
|
4
|
4
|
78
|
Разделы дисциплины, изучаемые в 3 семестре студентами заочного обучения (сокращенный срок)
№ раздела
|
Наименование разделов
и их содержание
|
Количество часов
|
Всего
|
Аудиторная
работа
|
Вне-
ауд.
работа
СР
|
Л
|
ПЗ
|
ЛР
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
Введение
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
|
Предмет гидравлика. Молекулярная структура и особенности жидкого и газообразного состояния. Гипотеза о сплошности среды. Объемные свойства жидкостей и газов. Вязкость жидкостей и газов.
Явления на границах жидкостей с газами и твердыми телами. Модели жидкой среды и методы гидромеханики.
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
2
|
Гидростатика. Определение гидростатического давления
|
15
|
-
|
-
|
-
|
15
|
|
Гидростатическое давление и его свойства. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Понятие о напоре.
Давление жидкости на плоскую и криволинейную стенку. Единицы и методы измерения давления. Плавание тел. Закон Архимеда.
|
15
|
-
|
-
|
-
|
15
|
3
|
Основы гидродинамики.
Кинематика
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
|
Основные задачи гидродинамики. Виды движения жидкости. Элементарная струйка. Уравнение расхода. Уравнение неразрывности струи.
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
4
|
Основные уравнения движения
|
15
|
-
|
-
|
2
|
13
|
|
Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Уклоны. Гидравлическое уравнение количества движения.
|
15
|
-
|
-
|
2
|
13
|
5
|
Потери напора
|
15
|
-
|
2
|
-
|
13
|
|
Общие указания о потерях напора. Потеря напора по длине при ламинарном режиме. Расчетная модель турбулентного потока. Потеря напора по длине при турбулентном режиме. Местные потери напора.
|
15
|
-
|
2
|
-
|
13
|
6
|
Истечение жидкости из трубопроводов, отверстий и насадков
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
|
Расчет простых коротких трубопроводов. Истечение жидкости из отверстия. Истечение жидкости из насадков. Расчет сложных трубопроводов. Гидравлический удар и защита от него.
|
15
|
2
|
-
|
-
|
13
|
Итого
|
90
|
6
|
2
|
2
|
80
|
5 Тематический план изучения дисциплины
5.1 Лабораторные работы
Перечень лабораторных работ для студентов очной формы обучения
№ ЛР
|
№ раздела
|
Наименование лабораторных работ
|
Кол-во часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
1
|
1
|
Измерение вязкости жидкости
|
2
|
2
|
2
|
Режимы движения жидкостей и потери напора связанные с ними
|
2
|
3
|
2
|
Изучение относительного покоя жидкости во вращающемся сосуде.
|
2
|
4
|
3
|
Изучение уравнения Д. Бернулли.
|
3
|
5
|
3
|
Определение коэффициентов гидравлического трения труб.
|
4
|
6
|
3
|
Определение коэффициента местных сопротивлений.
|
2
|
7
|
3
|
Истечение жидкости через отверстия и насадки при постоянном напоре.
|
2
|
Итого
|
17
|
Перечень лабораторных работ для студентов заочной формы обучения
№ ЛР
|
№ раздела
|
Наименование лабораторных работ
|
Кол-во часов
|
(полный срок)
|
(сокращенный срок)
|
1
|
2
|
Режимы движения жидкостей и потери напора связанные с ними
|
2
|
-
|
2
|
3
|
Изучение уравнения Д. Бернулли.
|
2
|
2
|
Итого
|
4
|
2
|
5.2 Практические занятия
Перечень практических занятий для студентов заочной формы обучения (полный срок)
№ раздела
|
Наименование тем
|
Кол-во часов
|
1
|
2
|
3
|
2
|
Гидростатика. Определение гидростатического давления
|
2
|
5
|
Потери напора
|
2
|
Итого
|
4
|
Перечень практических занятий для студентов заочной формы обучения (сокращенный срок)
№ раздела
|
Наименование тем
|
Кол-во часов
|
1
|
2
|
3
|
5
|
Потери напора
|
2
|
Итого
|
2
|
Перечень практических занятий для студентов очной формы обучения
№ раздела
|
Наименование тем
|
Кол-во часов
|
1
|
2
|
3
|
1
|
Введение
|
2
|
2
|
Гидростатика. Определение гидростатического давления
|
2
|
3
|
Основы гидродинамики.
Кинематика
|
2
|
4
|
Основные уравнения движения
|
3
|
5
|
Потери напора
|
2
|
3
|
Истечение жидкости из трубопроводов, отверстий и насадков
|
6
|
Итого
|
17
|
5.3 Самостоятельное изучение разделов дисциплины
№ раздела
|
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
|
1
|
Предмет гидравлики. Молекулярная структура и особенности жидкого и газообразного состояний. Гипотеза о сплошности среды.
Объемные свойства жидкостей и газов. Вязкость жидкостей и газов.
Явления на границах жидкостей с газами и твердыми телами. Модели жидкой среды и методы гидромеханики.
|
2
|
Гидростатическое давление и его основные свойства. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Понятие о напоре.
|
2
|
Давление жидкости на плоскую и криволинейную стенку. Единицы и методы измерения давления. Плавание тел. Закон Архимеда.
|
3
|
Основные понятия и определения. Два метода описания движения жидкостей. Виды движения жидкостей. Уравнение расхода. Виды расхода, единицы измерения. Уравнение неразрывности потока.
|
3
|
Уравнение Д. Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости, для потока с относительным движением. Модель идеальной жидкости. Уравнение Л. Эйлера.
|
3
|
Теория ламинарного движения жидкости. Число Рейнольдса. Коэффициент гидравлического трения Дарси. Теория турбулентного движения.
|
3
|
Одномерное движение вязкой жидкости. Гидравлические сопротивления. Линейные потери напора при ламинарном и турбулентном режимах. Местные гидравлические сопротивления
|
5
|
Гидравлический расчет различных (параллельное и последовательное соединение) трубопроводов. Расчет гидравлического к.п.д.
|
6
|
Истечение жидкости через отверстие и насадки. Коэффициенты скорости и расхода при истечении в атмосферу, в жидкость (затопление), при переменном напоре, из насадок.
|
6
|
Действие потока на твердые преграды. Гидравлический удар в трубах. Прямой и непрямой удар. Формулы Н.Е. Жуковского. Способы защиты от гидроудара.
|
6 Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1 Рекомендуемая литература
6.1.1 Основная литература
1. Башта М.Т. и др. Гидравлика, гидромашины, гидроприводы. М.: Машиностроение, 2000, 432 с.
2. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1999, 559 с.
3. Чугаев Р.Р. Гидравлика. Ленинград: Энергоиздат, 2001, 672 с.
4. Сборник задач по машиностроительной гидравлике /под редакцией Куколевского И.И. и Подвидза Л.Г. М.: Машиностроение, 2001, 464с.
6.1.2 Дополнительная литература
Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин (справочник). М.: Машиностроение, 1998, 301с
Метревели В.Н. Сборник задач с решениями по дисциплине «Гидравлика» Учебное пособие. Пятигормк изд. ПГТУ. 2005г.
Гидравлика, гидромашины и пневмогидро привод. Учебное пособие под редакцией издат.центр «Академия», 2005-384 стр. СП. Стесина.
6.1.3 Периодическая литература
Журналы:
- Технологии строительства
6.2 Средства обеспечения освоения дисциплины
6.2.1 Методические указания и материалы по видам занятий
6.2.1.1 Методические указания к лабораторным занятиям
Методические указания для лабораторных работ, авторы Удовин В.Г, и Капкаев Х.А.
6.2.2 Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий по видам занятий
6.2.2.1 Программное обеспечение для выполнения лабораторных работ
Методические указания для лабораторных работ, авторы Удовин В.Г, и Капкаев Х.А.
6.2.3 Контрольные вопросы для самопроверки
Раздел 1. Введение
Гидравлика, как составная часть гидромеханики.
Физические свойства жидкости.
Молекулярное строение жидкостей, как равновесие сил отталкивания и притяжения. Жидкость как состояние.
Испарение, кипение жидкостей. Кавитация.
Плавание тел. Закон Архимеда.
Основное уравнение гидростатики.
Остойчивое, неостойчивое, безразличное плавание.
Вязкость жидкостей и газов.
Гидростатические машины, (гидропресс, гидроаккумулятор). Объемные свойства жидкостей и газов.
Единицы измерения давления (РТ.столбы, водяные столбы, МПа,
техническая атмосфера).
Приборы для измерения давления.
Равновесие жидкостей во вращающемся сосуде.
Давление жидкости на плоскую стенку.
Давление жидкости на неплоские поверхности.
Раздел 2. Гидростатика. Определение гидростатического давления
Расчет простых трубопроводов с последовательным соединением.
Расчет трубопроводов с параллельным соединением труб.
Расчет сложных трубопроводов.
Раздел 3. Основы гидродинамики. Кинематика
Уравнение расхода жидкости
Уравнение неразрывности струи, (потока)
Ламинарное течение жидкости и его характеристики.
Турбулентное течение жидкости и его характеристики.
Напорное, безнапорное, установившиеся и неустановившиеся
движение.
Уравнение движения Л. Эйлера.
Гидродинамическое подобие их особенности применения
Уравнение неразрывности в трубопроводах (сифонный трубопровод).
Основные понятия гидродинамики. Линии, трубки, сечения.
Построение линий изометрического и скоростного напора
Раздел 4. Основные уравнения движения
Уравнение Бернулли для идеальной жидкости
Уравнение Бернулли для реальной жидкости.
Применение уравнения Бернулли для решения задач.
Элементы гидропривода. Методы выбора и подбора гидроаппаратуры.
Коэффициент полезного действия гидропривода.
Раздел 5. Потери напора
Местные гидравлические сопротивления. Коэффициент Дарси.
Общие характеристики линейных сопротивлений.
Формулы потерь напора при ламинарном режиме.
Формулы потерь напора при турбулентном режиме.
Раздел 6. Истечение жидкости из трубопроводов, отверстий и насадков
Истечение жидкостей из малых отверстий.
Гидравлический удар. Защита от него, применение его в гидротаране.
Насадки и коэффициенты сопротивления
Способы защиты от гидроудара
6.2.4 Критерии оценки знаний, умений и навыков
«зачет» выставляется студенту, если он глубоко и прочно усвоил программный материал курса, исчерпывающе, последовательно, четко и логически стройно его излагает, умеет тесно увязать теорию с практикой, а также студенту если он имеет знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения логической последовательности в изложении программного материала;
«не зачтено» выставляется студенту, который не знает значительной части программного материала, допускает существенные ошибки, неуверенно, с большими затруднениями на поставленные вопросы.
|
